繼電保護技術(shù)信息管理系統(tǒng)研究

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，通過Web方式實現(xiàn)繼電保護技術(shù)信息管理系統(tǒng)已經(jīng)成為一個高效、方便的實現(xiàn)方式。本文以設(shè)計開發(fā)實用化的繼電保護技術(shù)信息管理平臺為目標，對平臺的整體規(guī)劃、設(shè)計思路和核心技術(shù)等問題進行了研究與探討，明確了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能和實現(xiàn)方式。通過沙角A電廠繼電保護技術(shù)信息管理系統(tǒng)的應(yīng)用，驗證了本文的設(shè)計思路，在實際的應(yīng)用中取得了較好的效果。
　　關(guān)鍵詞：繼電保護；圖紙管理；矢量化；AutoCAD二次開發(fā)

Technological information management system research of relay protection

LI Zhi-xing，CAI Ze-xiang，XU Zhi-hua，LI Jun-da，ZHU Lin

(Electric Power College of South China University of Technology, Guangzhou, 510640, China)

　　Abstract: With the development at full speed of the technology of the network, realize through Web way that the technological information management system of relay protection has already become a high-efficient, convenient realization way. This paper regards designing and develop the practical technological information management platform of relay protection as the goal, expounds overall plan, mentality of designing and key technology in platform and determines systematic structure, the function and way of realizing. The application of the technological information management system of relay protection of Shajiao A power plant have verified the design thought of this paper and made better result during real application.
　　Key words: relay protection, drawings management, vector, secondary development of AutoCAD


1 引言
　　隨著電力系統(tǒng)體制改革的進一步深化以及電力行業(yè)的市場化、信息化的發(fā)展，傳統(tǒng)的繼電保護信息管理方式和手工管理手段己經(jīng)不能適應(yīng)電力行業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的需要，形勢要求繼電保護專業(yè)必須改變現(xiàn)有落后的管理體制、管理方式和手段，建立網(wǎng)絡(luò)化、統(tǒng)一的信息管理系統(tǒng)。為此利用新的計算機應(yīng)用技術(shù)，開發(fā)實用的、針對性強的繼電保護管理信息系統(tǒng)，把專業(yè)人員從繁瑣的日常管理工作中解放出來，就成為一項非常重要而且有意義的工作。本文從繼電保護技術(shù)信息管理通用平臺的設(shè)計角度出發(fā)，對其功能需求和設(shè)計方式進行了研究和探討，對開發(fā)過程中遇到的核心技術(shù)問題，提出了具體的解決方案。

2 繼電保護技術(shù)信息管理系統(tǒng)的需求分析
　　繼電保護是現(xiàn)代化技術(shù)水平要求較高的行業(yè)，建立一個規(guī)范、實用的信息管理系統(tǒng)，將改變過去管理工作中數(shù)據(jù)混亂的現(xiàn)象，提高管理水平，促進網(wǎng)絡(luò)化、信息化的發(fā)展。總的來說，一個實用、規(guī)范的繼電保護技術(shù)信息管理系統(tǒng)應(yīng)該包括以下幾個部分：
　　（1）圖紙管理:繼電保護信息管理系統(tǒng)建設(shè)核心的是圖紙管理。對這些圖紙不僅僅是靜態(tài)的、檔案意義上的管理，更重要的是在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下面向生產(chǎn)設(shè)計過程的、動態(tài)的圖紙管理，符合圖紙業(yè)務(wù)流程，實現(xiàn)共享環(huán)境下的圖紙制作、審批、瀏覽、查詢與傳輸?shù)裙δ堋?br />　?。?）文檔管理：通過網(wǎng)絡(luò)對文件、資料和記錄的信息進行管理，用戶可以控制目錄的創(chuàng)建，支持各種類型資料的網(wǎng)絡(luò)瀏覽和傳遞，利用關(guān)鍵字實現(xiàn)對文件查詢，利用數(shù)字簽名技術(shù)對文檔進行電子簽名以保證文檔的安全性。
　?。?）定值管理：針對不同系統(tǒng)不同種類的繼電保護應(yīng)該分門別類進行繼電保護數(shù)據(jù)的整理和統(tǒng)計，建設(shè)各種規(guī)范的表單。實現(xiàn)基于各種類型保護的定值查詢以及微機保護控制關(guān)鍵字的查詢。所有表單可以自動生成，也可以由用戶自定義合適的模板輸出。

3 繼電保護技術(shù)信息管理系統(tǒng)的建設(shè)流程
　　根據(jù)實際的需求分析，一個規(guī)范、實用的繼電保護信息管理系統(tǒng)具體應(yīng)該涉及到以下相關(guān)方面，其中系統(tǒng)的建設(shè)流程如圖1所示。

4 繼電保護技術(shù)信息管理系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)
4.1 圖紙掃描矢量化的探討與分析
　　 繼電保護專業(yè)由于行業(yè)的特殊性，圖紙成為信息管理工作的核心。由于現(xiàn)有的繼電保護圖紙缺乏完善的管理手段，絕大多數(shù)仍然采用手工制圖、人工管理，不同的設(shè)計單位有不同的作圖方式，圖紙儲存方式多種多樣，因此首先應(yīng)該統(tǒng)一圖紙的格式?，F(xiàn)有的圖形文件可以分為兩類：一類為位圖文件，另一類稱為矢量類圖像文件。前者以點陣形式描述圖形圖像，后者是以數(shù)學(xué)方法描述的一種由幾何元素組成的圖形圖像。由于后者對圖像的表達細致、真實，因此需要將圖紙全部轉(zhuǎn)化為矢量圖文件。由于AutoCAD已經(jīng)成為了二維工程圖紙事實上的一種標準，所以通常轉(zhuǎn)化為AutoCAD的DWG格式。由于目前電力行業(yè)技術(shù)人員對計算機知識尤其是AutoCAD不熟悉，如果要將所有的圖紙用CAD進行重繪，工作量太大。在實際的應(yīng)用中，通過掃描－矢量化繪制圖紙是一種較為實用、高效的方法。
4.1.1 掃描與矢量化基本原理
　　這種方法的基本原理就是利用掃描儀將預(yù)繪制的圖紙掃描儲存到計算機里面，對圖紙前期處理后，用矢量化工具轉(zhuǎn)換成DWG格式的矢量文件，間接實現(xiàn)圖紙的繪制。通俗意義上的矢量化功能包括三個部分：圖像凈化、光柵編輯和矢量化。圖像凈化可以對圖紙中存在的污點進行處理；光柵編輯可以用于全局光柵化；矢量化包括文字識別和識別類型。
4.1.2 矢量化工具的介紹
　　VP系列是一款優(yōu)秀的光柵編輯和矢量化軟件，可以與AutoCAD相關(guān)聯(lián)，包括光柵編輯、全自動矢量化或人機交互矢量化。在短時間內(nèi)，用戶就可以得到修改過的光柵圖像和優(yōu)秀的矢量化結(jié)果，也可以立即將結(jié)果動態(tài)連接到AutoCAD中?？偟膩碚f，VP與AutoCAD 結(jié)合可以為繼電保護圖紙光柵圖像矢量轉(zhuǎn)換以及圖形數(shù)據(jù)處理提供了很好的處理手段。
4.1.3 掃描－矢量化的操作步驟
　　矢量化過程應(yīng)該正確地識別圖形信息以及各種其它有用的符號信息（圖表、文字等），同時濾掉無用的信息（污點、折痕）。首先應(yīng)該用初始化好的掃描儀對圖紙進行掃描，使之形成光柵文件。這一過程需要注意選擇合適的圖紙掃描分辨率、掃描類型和保存類型。然后進行矢量化處理：輸入光柵文件；編輯光柵數(shù)據(jù)；光柵化保存編輯操作；矢量化（設(shè)置參數(shù)進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和后臺處理）；編輯矢量，進行文本的手工識別；輸出矢量文件。
4.2 利用AutoCAD的二次開發(fā)繪制圖紙
　　 繼電保護圖紙含有豐富的圖元信息，但通過掃描－矢量化或其它工具重繪的繼電保護圖紙只是一些簡單的圖形符號，無法保存圖元以外的各種屬性，使用圖紙極不方便，因此如何實現(xiàn)圖元與屬性相關(guān)聯(lián)是一個關(guān)鍵部分[1]。作為CAD繪圖設(shè)計的代表軟件，AutoCAD為廣大工程設(shè)計人員所熟悉。AutoCAD同時提供一個功能強大的集成開發(fā)工具DVBA ，通過VBA制作專用的繼電保護繪圖工具，可以完成圖元在圖紙上的繪制，并且可以定制圖元屬性對話框，在繪圖的過程中添加圖元屬性到數(shù)據(jù)庫，使圖元與屬性相關(guān)聯(lián)。
4.2.1 工具菜單開發(fā)
　　AutoCAD的菜單包括下拉菜單、圖標菜單和按鈕菜單等。所有菜單都是由Acad.mnu文件產(chǎn)生的。用戶可以根據(jù)需要修改這個文件內(nèi)容定制菜單，將繼電保護常用的圖形元件做成直觀、形象的圖標菜單，利用菜單欄、工具欄或者右鍵菜單進行繪圖，提高繪圖效率。